[實用新型]薄膜晶體管

有效

• 申請號: 201420762335.2
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN204289466U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 張永暉;梅增霞;劉利書;梁會力;劉堯平;杜小龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/40;H01L29/417
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;李科

技術領域

本實用新型涉及一種晶體管，具體涉及一種薄膜晶體管。

背景技術

薄膜晶體管是一種場效應晶體管，其根據導電方式可分為耗盡型和增強型。為了采用同一種薄膜晶體管形成復合器件，需要一種閾值電壓可調的薄膜晶體管。通過調節薄膜晶體管的閾值電壓，使得薄膜晶體管能夠在耗盡型和增強型之間切換，從而擴展薄膜晶體管的應用范圍。

圖1是現有技術中的一種雙柵薄膜晶體管的剖視圖。如圖1所示，雙柵薄膜晶體管10從下至上依次包括底柵電極11、襯底12、底柵絕緣層13、溝道層14，位于溝道層14上的頂柵絕緣層15、漏極16和源極18，以及位于頂柵絕緣層15上的頂柵電極17。其中源極18和漏極16位于頂柵絕緣層15的相對兩側。

雙柵薄膜晶體管10的閾值電壓的調節原理是基于金屬-絕緣體-半導體(MIS)電容器原理，即同時需要底柵絕緣層13和頂柵絕緣層15。通過對底柵電極11和頂柵電極17施加電壓來調節溝道層14中載流子的濃度分布，從而形成導電溝道以及改變溝道電導。因此可知底柵絕緣層13必須使得溝道層14和底柵電極11之間絕緣且必不可少，同樣頂柵絕緣層15必須使得溝道層14和頂柵電極17之間絕緣且必不可少。

但是，目前的雙柵薄膜晶體管10結構復雜，隨著特征尺寸的逐漸減小，對光刻工藝的要求也越來越高。

實用新型內容

因此，本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單且閾值電壓可調的薄膜晶體管。

為了實現上述目的，本實用新型的一個實施例提供了一種薄膜晶體管，包括：溝道層、絕緣層、源極、漏極、柵極和調節電極，所述溝道層具有相對設置的第一表面和第二表面，所述源極和漏極位于所述溝道層的第一表面上，所述調節電極與所述溝道層的第一表面和第二表面中的一個表面電連接，所述絕緣層設置在所述溝道層的第一表面和第二表面中的另一個表面上，并位于所述柵極和所述溝道層之間。

優選的，所述調節電極位于所述溝道層的第一表面上，且位于所述源極和漏極之間，所述絕緣層位于所述柵極和所述溝道層的第二表面之間。

優選的，所述薄膜晶體管還包括襯底，所述襯底位于所述絕緣層和所述柵極之間。

優選的，所述薄膜晶體管還包括襯底，所述柵極位于所述絕緣層和所述襯底之間。

優選的，所述絕緣層位于所述溝道層的第一表面上，且位于所述源極和漏極之間，所述柵極位于所述絕緣層上，所述調節電極與所述溝道層的第二表面電連接。

優選的，所述薄膜晶體管還包括非絕緣襯底，所述非絕緣襯底位于所述溝道層的第二表面與所述調節電極之間。

優選的，所述薄膜晶體管還包括襯底，所述調節電極位于所述襯底和所述溝道層的第二表面之間。

本實用新型的薄膜晶體管僅包括一層絕緣層，結構簡單、成本低。

附圖說明

以下參照附圖對本實用新型實施例作進一步說明，其中：

圖1是現有技術中的一種雙柵薄膜晶體管的剖視圖。

圖2是根據本實用新型第一個實施例的薄膜晶體管的剖面圖。

圖3是圖2所示的薄膜晶體管的傳輸特性曲線。

圖4是圖2所示的薄膜晶體管的轉移特性曲線。

圖5是根據本實用新型第二個實施例的薄膜晶體管的剖面圖。

圖6是圖5所示的薄膜晶體管的傳輸特性曲線。

圖7是圖5所示的薄膜晶體管的轉移特性曲線。

圖8是根據本實用新型第三個實施例的薄膜晶體管的剖面圖。

圖9是根據本實用新型第四個實施例的薄膜晶體管的剖面圖。

圖10是根據本實用新型第五個實施例的薄膜晶體管的剖面圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖通過具體實施例對本實用新型進一步詳細說明。

圖2是根據本實用新型第一個實施例的薄膜晶體管的剖視圖。如圖2所示，薄膜晶體管20從下至上依次包括柵極21、硅襯底22、氧化鋁絕緣層23、銦鎵鋅氧化物(IGZO)溝道層24，以及位于IGZO溝道層24上的源極28、漏極26和調節電極27。其中調節電極27位于源極28和漏極26的中間。